package com.alibaba.alink.operator.common.nlp.jiebasegment;

import java.io.Serializable;
import java.util.Arrays;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

/**
 * 词典树分段，表示词典树的一个分枝
 */
class DictSegment implements Comparable <DictSegment>, Serializable {

	// 公用字典表，存储汉字
	private static final Map <Character, Character> charMap = new HashMap <Character, Character>(16, 0.95f);
	// 数组大小上限
	private static final int ARRAY_LENGTH_LIMIT = 3;
	private static final long serialVersionUID = -1732158995514353666L;

	// Map存储结构
	private Map <Character, DictSegment> childrenMap;
	// 数组方式存储结构
	private DictSegment[] childrenArray;

	// 当前节点上存储的字符
	private Character nodeChar;
	// 当前节点存储的Segment数目
	// storeSize <=ARRAY_LENGTH_LIMIT ，使用数组存储， storeSize >ARRAY_LENGTH_LIMIT
	// ,则使用Map存储
	private int storeSize = 0;
	// 当前DictSegment状态 ,默认 0 , 1表示从根节点到当前节点的路径表示一个词
	private int nodeState = 0;

	DictSegment(Character nodeChar) {
		if (nodeChar == null) {
			throw new IllegalArgumentException("参数为空异常，字符不能为空");
		}
		this.nodeChar = nodeChar;
	}

	Character getNodeChar() {
		return nodeChar;
	}

	/*
	 * 判断是否有下一个节点
	 */
	boolean hasNextNode() {
		return this.storeSize > 0;
	}

	/**
	 * 匹配词段
	 *
	 * @param charArray
	 * @return Hit
	 */
	Hit match(char[] charArray) {
		return this.match(charArray, 0, charArray.length, null);
	}

	/**
	 * 匹配词段
	 *
	 * @param charArray
	 * @param begin
	 * @param length
	 * @return Hit
	 */
	Hit match(char[] charArray, int begin, int length) {
		return this.match(charArray, begin, length, null);
	}

	/**
	 * 匹配词段
	 *
	 * @param charArray
	 * @param begin
	 * @param length
	 * @param searchHit
	 * @return Hit
	 */
	Hit match(char[] charArray, int begin, int length, Hit searchHit) {

		if (searchHit == null) {
			// 如果hit为空，新建
			searchHit = new Hit();
			// 设置hit的其实文本位置
			searchHit.setBegin(begin);
		} else {
			// 否则要将HIT状态重置
			searchHit.setUnmatch();
		}
		// 设置hit的当前处理位置
		searchHit.setEnd(begin);

		Character keyChar = new Character(charArray[begin]);
		DictSegment ds = null;

		// 引用实例变量为本地变量，避免查询时遇到更新的同步问题
		DictSegment[] segmentArray = this.childrenArray;
		Map <Character, DictSegment> segmentMap = this.childrenMap;

		// STEP1 在节点中查找keyChar对应的DictSegment
		if (segmentArray != null) {
			// 在数组中查找
			DictSegment keySegment = new DictSegment(keyChar);
			int position = Arrays.binarySearch(segmentArray, 0, this.storeSize, keySegment);
			if (position >= 0) {
				ds = segmentArray[position];
			}

		} else if (segmentMap != null) {
			// 在map中查找
			ds = (DictSegment) segmentMap.get(keyChar);
		}

		// STEP2 找到DictSegment，判断词的匹配状态，是否继续递归，还是返回结果
		if (ds != null) {
			if (length > 1) {
				// 词未匹配完，继续往下搜索
				return ds.match(charArray, begin + 1, length - 1, searchHit);
			} else if (length == 1) {

				// 搜索最后一个char
				if (ds.nodeState == 1) {
					// 添加HIT状态为完全匹配
					searchHit.setMatch();
				}
				if (ds.hasNextNode()) {
					// 添加HIT状态为前缀匹配
					searchHit.setPrefix();
					// 记录当前位置的DictSegment
					searchHit.setMatchedDictSegment(ds);
				}
				return searchHit;
			}

		}
		// STEP3 没有找到DictSegment， 将HIT设置为不匹配
		return searchHit;
	}

	/**
	 * 加载填充词典片段
	 *
	 * @param charArray
	 */
	void fillSegment(char[] charArray) {
		this.fillSegment(charArray, 0, charArray.length, 1);
	}

	/**
	 * 屏蔽词典中的一个词
	 *
	 * @param charArray
	 */
	void disableSegment(char[] charArray) {
		this.fillSegment(charArray, 0, charArray.length, 0);
	}

	/**
	 * 加载填充词典片段
	 *
	 * @param charArray
	 * @param begin
	 * @param length
	 * @param enabled
	 */
	private synchronized void fillSegment(char[] charArray, int begin, int length, int enabled) {
		// 获取字典表中的汉字对象
		Character beginChar = new Character(charArray[begin]);
		Character keyChar = charMap.get(beginChar);
		// 字典中没有该字，则将其添加入字典
		if (keyChar == null) {
			charMap.put(beginChar, beginChar);
			keyChar = beginChar;
		}

		// 搜索当前节点的存储，查询对应keyChar的keyChar，如果没有则创建
		DictSegment ds = lookforSegment(keyChar, enabled);
		if (ds != null) {
			// 处理keyChar对应的segment
			if (length > 1) {
				// 词元还没有完全加入词典树
				ds.fillSegment(charArray, begin + 1, length - 1, enabled);
			} else if (length == 1) {
				// 已经是词元的最后一个char,设置当前节点状态为enabled，
				// enabled=1表明一个完整的词，enabled=0表示从词典中屏蔽当前词
				ds.nodeState = enabled;
			}
		}

	}

	/**
	 * 查找本节点下对应的keyChar的segment *
	 *
	 * @param keyChar
	 * @param create  =1如果没有找到，则创建新的segment ; =0如果没有找到，不创建，返回null
	 * @return
	 */
	private DictSegment lookforSegment(Character keyChar, int create) {

		DictSegment ds = null;

		if (this.storeSize <= ARRAY_LENGTH_LIMIT) {
			// 获取数组容器，如果数组未创建则创建数组
			DictSegment[] segmentArray = getChildrenArray();
			// 搜寻数组
			DictSegment keySegment = new DictSegment(keyChar);
			int position = Arrays.binarySearch(segmentArray, 0, this.storeSize, keySegment);
			if (position >= 0) {
				ds = segmentArray[position];
			}

			// 遍历数组后没有找到对应的segment
			if (ds == null && create == 1) {
				ds = keySegment;
				if (this.storeSize < ARRAY_LENGTH_LIMIT) {
					// 数组容量未满，使用数组存储
					segmentArray[this.storeSize] = ds;
					// segment数目+1
					this.storeSize++;
					Arrays.sort(segmentArray, 0, this.storeSize);

				} else {
					// 数组容量已满，切换Map存储
					// 获取Map容器，如果Map未创建,则创建Map
					Map <Character, DictSegment> segmentMap = getChildrenMap();
					// 将数组中的segment迁移到Map中
					migrate(segmentArray, segmentMap);
					// 存储新的segment
					segmentMap.put(keyChar, ds);
					// segment数目+1 ， 必须在释放数组前执行storeSize++ ， 确保极端情况下，不会取到空的数组
					this.storeSize++;
					// 释放当前的数组引用
					this.childrenArray = null;
				}

			}

		} else {
			// 获取Map容器，如果Map未创建,则创建Map
			Map <Character, DictSegment> segmentMap = getChildrenMap();
			// 搜索Map
			ds = (DictSegment) segmentMap.get(keyChar);
			if (ds == null && create == 1) {
				// 构造新的segment
				ds = new DictSegment(keyChar);
				segmentMap.put(keyChar, ds);
				// 当前节点存储segment数目+1
				this.storeSize++;
			}
		}

		return ds;
	}

	/**
	 * 获取数组容器 线程同步方法
	 */
	private DictSegment[] getChildrenArray() {
		if (this.childrenArray == null) {
			synchronized (this) {
				if (this.childrenArray == null) {
					this.childrenArray = new DictSegment[ARRAY_LENGTH_LIMIT];
				}
			}
		}
		return this.childrenArray;
	}

	/**
	 * 获取Map容器 线程同步方法
	 */
	private Map <Character, DictSegment> getChildrenMap() {
		if (this.childrenMap == null) {
			synchronized (this) {
				if (this.childrenMap == null) {
					this.childrenMap = new HashMap <Character, DictSegment>(ARRAY_LENGTH_LIMIT * 2, 0.8f);
				}
			}
		}
		return this.childrenMap;
	}

	/**
	 * 将数组中的segment迁移到Map中
	 *
	 * @param segmentArray
	 */
	private void migrate(DictSegment[] segmentArray, Map <Character, DictSegment> segmentMap) {
		for (DictSegment segment : segmentArray) {
			if (segment != null) {
				segmentMap.put(segment.nodeChar, segment);
			}
		}
	}

	/**
	 * 实现Comparable接口
	 *
	 * @param o
	 * @return int
	 */
	public int compareTo(DictSegment o) {
		// 对当前节点存储的char进行比较
		return this.nodeChar.compareTo(o.nodeChar);
	}

}